(57)【要約】      （修正有）【課題】  スプレーニードルとイオン抽出インターフェースが直交するように配置されているエレクトロスプレー装置の機能をさらに改善する。【解決手段】インターフェース軸122がスプレーノズル軸124と横断する関係であるように配置され、ノズル軸とインターフェース軸の間に画定される角度が約75度から約105度の間にあり、電圧をインターフェース電源から受容するように動作可能であるインターフェース106及び、電圧を補助電源から受容するように動作可能な補助電極140であって、出口オリフィスにおける電界を調整するように動作可能であり、出口オリフィスに対して動作可能な関係で配置されている補助電極140を含み、エレクトロスプレー装置が、出口オリフィスから入口の途上にあるイオンがたどるイオン通路を画定するように動作可能であり、補助電極140がイオン通路の外側に配置されている。【選択図】  図２
2005135916.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレクトロスプレー装置であって、
出口オリフィスと、入口オリフィスと、該入口オリフィスから該出口オリフィスに延伸する第１通路とを画定するノズルであって、ノズル軸を画定するノズルと、
入口と、出口と、該入口から該出口に延伸する第２通路とを画定するインターフェースであって、インターフェース軸を画定し、前記入口が前記出口オリフィスに隣接し、前記インターフェース軸が前記ノズル軸を横断するように配置され、前記ノズル軸と前記インターフェース軸の間に画定される角度が約75度から約105度の間にあり、電圧をインターフェース電源から受容するように動作可能であるインターフェースと、
電圧を補助電源から受容するように動作可能な補助電極であって、前記出口オリフィスにおける電界を調整するように動作可能であり、前記出口オリフィスに対して動作可能な関係で配置されている補助電極とを含み、
前記エレクトロスプレー装置が、前記出口オリフィスから前記入口の途上にあるイオンがたどるイオン通路を画定するように動作可能であり、前記補助電極が該イオン通路の外側に配置されているエレクトロスプレー装置。
【請求項２】
前記インターフェースが、前記入口に隣接して配置されている開口部を画定する筐体をさらに含み、この筐体が気体を搬送するための内腔を画定し、この内腔が前記開口部と流体接続している請求項１に記載のエレクトロスプレー装置。
【請求項３】
前記インターフェース軸が前記開口部を通過するように前記筐体が配置されている請求項２に記載のエレクトロスプレー装置。
【請求項４】
前記筐体が、導電性であり、筐体電源から電圧を受容するように動作可能である請求項２に記載のエレクトロスプレー装置。
【請求項５】
前記補助電極と前記インターフェース軸の間の角度が15度未満であり、この角度の頂点が前記入口にあるように、前記補助電極が配置されている請求項１に記載のエレクトロスプレー装置。
【請求項６】
前記出口オリフィスと前記補助電極の間の距離が、前記入口と前記出口オリフィスの間の距離よりも大きい請求項５に記載のエレクトロスプレー装置。
【請求項７】
前記補助電極が前記インターフェース軸上に配置されてい請求項５に記載のエレクトロスプレー装置。
【請求項８】
前記補助電極と前記ノズル軸の間の角度が15度未満であり、その角度の頂点が前記出口オリフィスにあるように、前記補助電極が配置されている請求項１に記載のエレクトロスプレー装置。
【請求項９】
前記出口オリフィスと前記補助電極の間の距離が、前記入口と前記出口オリフィスの間の距離よりも大きい請求項８に記載のエレクトロスプレー装置。
【請求項１０】
前記補助電極が前記ノズル軸上に配置されている請求項８に記載のエレクトロスプレー装置。
【請求項１１】
ノズル平面が、前記ノズル軸に垂直に、かつ前記出口オリフィスにおいて前記ノズル軸と交差して画定され、
インターフェース平面が、前記インターフェース軸に垂直に、かつ前記入口において前記インターフェース軸と交差して画定され、
前記補助電極が、前記ノズル平面の下流側、及び前記インターフェース平面の上流側に配置されている請求項１に記載のエレクトロスプレー装置。
【請求項１２】
前記補助電極が、円盤状電極、針状電極及び「Ｌ」字形電極から選択された電極である請求項１に記載のエレクトロスプレー装置。
【請求項１３】
前記電極が、約５mmから約15mmの範囲の直径を有する円盤状電極である請求項１２に記載のエレクトロスプレー装置。
【請求項１４】
前記補助電極が、中心軸を有する凸状の円筒形状表面を有し、前記中心軸が前記ノズル軸に平行である請求項１に記載のエレクトロスプレー装置。
【請求項１５】
前記補助電源が前記インターフェース電源であるように、前記補助電極が前記インターフェースと電気的に接続されている請求項１に記載のエレクトロスプレー装置。
【請求項１６】
前記ノズルに、前記出口オリフィスの周囲に配置されている環状リング電極がない請求項１に記載のエレクトロスプレー装置。
【請求項１７】
液体溶質試料をイオン化分子に変換する方法であって、
前記液体溶質試料を請求項１に記載のエレクトロスプレー装置の入口オリフィス内に導入して、前記試料を前記出口オリフィスに供給するステップと、
前記インターフェースにインターフェース電圧を適用するステップと、
前記インターフェース電圧の約50％から約120％の範囲にある補助電圧を前記補助電極に適用するステップと、を含み、
前記インターフェース及び前記補助電極に適用される電圧が、前記出口オリフィス及び前記入口にある試料を電界に曝すのに十分であり、それによって、前記試料が前記出口オリフィスから液滴の形態で放出され、前記電界が、前記液滴からイオン化分子を生成して、前記イオン化分子を前記入口の方向に押しやるのに効果的である方法。
【請求項１８】
前記入口と前記出口オリフィスの間の電位差が１kVから８kVの範囲にある請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記インターフェース電圧が-１kVから-８kVの範囲にあり、前記入口の方向に押しやられる前記イオン化分子が正に帯電されている請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記インターフェース電圧が+１kVから+８kVの範囲にあり、前記入口の方向に押しやられる前記イオン化分子が負に帯電されている請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
液体溶質試料をイオン化分子に変換する方法であって、
前記液体溶質試料を請求項４に記載のエレクトロスプレー装置の入口オリフィスに導入して、前記試料を前記出口オリフィスに供給するステップと、
前記インターフェースの入口にインターフェース電圧を適用するステップと、
前記インターフェース電圧の約80％から約100％の範囲にある筐体電圧を前記筐体に適用するステップと、
前記インターフェース電圧の約50％から約120％の範囲にある補助電圧を前記補助電極に適用するステップと、を含み、
前記インターフェースの入口、前記筐体及び前記補助電極に適用される電圧が、前記出口オリフィス及び入口にある試料を電界に曝すのに十分であり、それによって、前記試料が前記出口オリフィスから液滴の形態で放出され、前記電界が、前記液滴からイオン化分子を生成して、前記イオン化分子を前記入口の方向に押しやるのに効果的である方法。
【請求項２２】
乾燥気体を内腔に通過させ、前記液滴がこの乾燥気体と衝突するように前記開口部から出すステップをさらに含む請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記入口と前記出口オリフィスの間の電位差が１kVから８kVの範囲にある請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記インターフェース電圧が-１kVから-８kVの範囲にあり、前記入口の方向に押しやられる前記イオン化分子が正に帯電されている請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
前記インターフェース電圧が+１kVから+８kVの範囲にあり、前記入口の方向に押しやられる前記イオン化分子が負に帯電されている請求項２１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、被分析試料のエレクトロスプレーイオン化に関する。本発明は、概して、質量分光計のような分析器用イオン源を提供するのに有用である。
【背景技術】
【０００２】
エレクトロスプレーイオン化は、イオン化分子を液体試料から提供する方法に関する。エレクトロスプレーイオン化プロセスは、液体試料から高度に帯電した液滴を生成する。溶媒が液滴から蒸発すると、液体試料中に含まれる化学種を表す気相のイオンが生成される。次に、イオンは、分析器に結合されているイオン抽出インターフェースを介して、分析器（例えば質量分光計）内に導入される。図１Ａ及び図１Ｂは、それぞれ、従来のエレクトロスプレーイオン源102a及び直交エレクトロスプレーイオン源102bの実施例を示す。図１Ａでは、従来のエレクトロスプレーイオン源102aが、概してイオン抽出インターフェース106の入口112に向かって方向付けられているスプレーニードル104を有する。イオン抽出インターフェース106は、内腔110を画定する筐体108を含み、内腔110は、イオン抽出インターフェース106の入口112を越えて乾燥気体114を搬送するように操作可能である。
【０００３】
動作時、エレクトロスプレーは、十分な電位差Ｖinletが、イオン抽出インターフェース106の入口とスプレーニードル104の先端の流体との間に適用されて、スプレーニードル104の先端から放射する電界線を集中させる。正の電圧Ｖinletがスプレーニードル104の先端に対応するイオン抽出インターフェース106の入口112に適用されると、電界により、流体中の負に帯電したイオンはスプレーニードル104の先端における流体の表面に移動する。逆に、スプレーニードル104の先端に対応するイオン抽出インターフェース106の入口112に適用される負の電圧Ｖinletは、スプレーニードル104の先端における流体の表面に移動する流体中に、正に帯電したイオンを生じる。イオンが流体の表面に存在すると、電界の影響下にある小さな帯電液滴116は、静電力によりイオン抽出インターフェース106の入口112の方に押しやられる。溶媒は液滴116から急速に蒸発して、イオン抽出インターフェース106の入口112に引き込まれて通過し、イオンガイドの通路内に引き込まれる検体からのイオン118が残る。イオン118は、一般に、イオン抽出インターフェース106から質量分光計に供給されて分析される。
【０００４】
図１Ａに示すような従来のエレクトロスプレーイオン源では、スプレーニードル104の先端から出るエレクトロスプレーエアロゾール（液滴116）が、イオン抽出オリフィス106の入口112の方に直接スプレーされるので、真空システム内に前進する溶媒の液滴に関する問題を有する。つまり、スプレーニードル104から出て、真空システム内に入るエレクトロスプレーエアロゾール116は、共通の中心軸に沿って位置し、スプレーニードルからの流出物は、真空システムに至る入口に直接向けられ、このとき、スプレーニードルは、共通の中心軸に対して零度（０度）の角度で位置すると考えられる。
【０００５】
図１Ｂに示すような直交エレクトロスプレーイオン源102bの場合、スプレーニードル104が、イオン抽出インターフェース106を横切るように、スプレーニードルとイオン抽出インターフェースが直交するように向きが変えられている。この直交する配置によって、エレクトロスプレーエアロゾールの帯電液滴116をイオン抽出インターフェース106を越えてスプレーし、同時に、エレクトロスプレーエアロゾール中の溶媒蒸気及び溶媒和液滴116が真空システム内に入らないように、スプレーニードル104をイオン抽出インターフェース106から離して方向付けることにより、検体イオン118をより効率的に濃縮することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
スプレーニードルとイオン抽出インターフェースが直交する直交構造は良好に機能するが、さらに改善することが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、先行技術の欠点に対処し、新奇なエレクトロスプレー装置及びその使用方法を提供する。本発明の一実施態様では、エレクトロスプレー装置は、出口オリフィスと、入口オリフィスと、入口オリフィスから出口オリフィスに延伸する第１通路とを画定するノズルを含み、このノズルはノズル軸を画定する。エレクトロスプレー装置は、入口、出口、入口から出口に延伸する第２通路とを画定するインターフェースを含み、このインターフェースはインターフェース軸を画定する。インターフェースは、入口が出口オリフィスに隣接し、インターフェース軸がノズル軸を横断するような空間位置関係となり、インターフェース軸がノズル軸を横切り、ノズル軸とインターフェース軸との間に形成される角度が約75度から約105度の範囲であるように配列されている。インターフェースは、インターフェースの電源から電圧を受容するように動作可能である。出口オリフィスに対して動作可能であるように配置されている補助電極は、補助電源から電圧を受容するように動作可能であり、さらに出口オリフィスにおける電界を調節するように動作可能である。エレクトロスプレー装置は、出口オリフィスから入口までの途上にあるイオンがたどるイオン通路を画定するように動作可能であり、補助電極はイオン通路の外側に配置されている。
【０００８】
一実施態様では、インターフェースは、入口に隣接して配置されている開口部を画定する筐体を含み、筐体は気体を搬送するための内腔を画定し、内腔は開口部と流体接続されている。
【０００９】
実施態様によっては、補助電極とインターフェース軸の間に張られる角度又は補助電極とインターフェース軸の間の角度が15度未満であり、その角度の頂点が入口にあるように補助電極が配列されている。他の実施態様では、補助電極とノズル軸の間に張られる角度又は補助電極とノズル軸の間の角度が15度未満であり、その角度の頂点が出口オリフィスにあるように補助電極が配列されている。
【００１０】
補助電極は、ある実施態様では円盤状電極であり、他の実施態様では針状電極であり、さらに他の実施態様では「Ｌ」字形電極である。さらに別の実施態様では、補助電極は、ノズル軸に平行な中心軸を有する凸状の円筒形状表面を有する。
【００１１】
さらに本発明は、液体溶質試料をイオン化分子に変換する方法を提供する。この方法は、液体溶質試料を本発明による装置内に導入し、インターフェースにインターフェース電圧を適用し、補助電極に補助電圧を適用することを含む。適用されたインターフェース電圧及び補助電圧は、出口オリフィス及び入口にある試料を電界に曝すのに十分であり、その結果、試料は、液滴の形態で出口オリフィスから放出され、電界は、イオン化分子を液滴から生成して、イオン化分子を入口の方向に押しやるのに効果的である。特定の実施態様では、この方法は、筐体に筐体電位を適用することをさらに含む。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、補助電極を有するエレクトロスプレー装置及びその使用方法に関する。本発明のエレクトロスプレー装置は、出口オリフィスと、入口オリフィスと、入口オリフィスから出口オリフィスに延伸する第１通路とを画定するノズルであって、ノズル軸を画定するノズル及び、入口と、出口と、入口から出口に延伸する第２通路とを画定するインターフェースであって、インターフェース軸を画定し、入口が出口オリフィスに隣接し、インターフェース軸がノズル軸と横断する関係であるように配置され、ノズル軸とインターフェース軸の間に画定される角度が約75度から約105度の間にあり、電圧をインターフェース電源から受容するように動作可能であるインターフェース及び、電圧を補助電源から受容するように動作可能な補助電極であって、出口オリフィスにおける電界を調整するように動作可能であり、出口オリフィスに対して動作可能な関係で配置されている補助電極を含み、エレクトロスプレー装置が、出口オリフィスから入口の途上にあるイオンがたどるイオン通路を画定するように動作可能であり、補助電極がイオン通路の外側に配置されていることを特徴とする。この構成により、スプレーニードルとイオン抽出インターフェースが直交するように配置されているエレクトロスプレー装置の機能をさらに改善することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の他の目的、利点及び新奇な特徴を、以下の説明及び実施例に詳細に記載するが、以下の説明を検討することにより、当業者には部分的に明白になるか、又は本発明の実施例により、当業者は本発明を理解することができるであろう。本発明の目的及び利点は、添付の特許請求の範囲の記載において特に指示する器具、組合せ、組成及び方法により実現及び達成することができる。
【００１４】
本発明の上記及び他の特徴を、図面とともに、本明細書の方法の代表的な実施態様の説明及び、本方法を実施するための具体的な装置の開示をまとめて考えることにより理解することができる。
【００１５】
理解を容易にするために、以下の説明において、各図面に共通して対応する構成要素を同一の参照符号を使用して示す。図面の各構成要素を一定の比例で示してはいない。
【００１６】
本発明を詳細に説明する前に、特記しない限り、本発明は特定の材料、試薬、反応材料、製造プロセスなどに限定されず、そのようなものは変更可能であることが理解されなければならない。本明細書で使用する用語は、特定の実施態様を説明するためにのみ使用され、限定することを意図していない。また本発明では、論理的に可能であるならば、各ステップを異なる順序で実施することも可能である。しかし、以下に記載する順序が好ましい。
【００１７】
本明細書及び添付の特許請求の範囲の記載で使用する場合、単数形（「１つの」）及び定冠詞（「その」、「前記」等）により示されるものは、文脈上明らかに該当しない場合を除いて複数であることを含む。したがって、たとえば「１つの不溶性支持体」は複数の不溶性支持体を含む。本明細書及び添付の特許請求の範囲の記載では、相反する意図が明白である場合を除いて、以下の意味を有すると画定される多くの用語が参照される。
【００１８】
適用される実施態様において、空間的な関係を説明する目的上、以下のように画定する。
【００１９】
イオン通路は、出口オリフィスから入口までの途上にあるイオンが、本発明によるエレクトロスプレー装置の通常の動作時に、たどる通路であると画定する。イオン通路は、イオンが能動的に生成されない（たとえば、装置の電源が切れている）場合でも、装置に対して画定される点に注目すべきである。
【００２０】
本明細書で使用する「上流」及び「下流」は、本発明による装置を通過するイオンの代表的な流れに関係する。イオンは、入口オリフィスを出発し（溶液中でまだイオン化されていない化学種として）、第１通路を通過して出口オリフィスに至り、エレクトロスプレーの液滴中に入り、液滴は蒸発して脱溶媒和イオンが生じ、脱溶媒和イオンは入口方向に押しやられ、第２通路を通って出口に至る。上流は、イオンの行程において（つまり、大まかな同一方向において）相対的に早い、前の位置を意味し、下流は、イオンの行程において（つまり、大まかな同一方向において）相対的に遅い、後の位置を意味する。
【００２１】
ノズル軸は、ノズルの中心軸である。
【００２２】
ノズル平面は、ノズル軸に垂直で、出口オリフィスでノズル軸と交差する平面である。
【００２３】
インターフェース軸は、インターフェースの中心軸である。
【００２４】
インターフェース平面は、インターフェース軸に垂直で、入口でインターフェース軸と交差する平面である。
【００２５】
２個の部品、項目（たとえば、２本の軸）との間の空間的な関係を示すために使用する横断又は横断する関係は、２個の部品、項目がほぼ十字に交差するような配置で方向付けられていることを示す。これらの部品（項目）は、直角に交わるような横断する関係を有する必要はないが、特定の実施態様では、２個の部品（項目）は約45度より大きく約135度より小さい角度をもって交差し、より特徴的な実施態様では、この角度は約75度より大きく、約105度より小さい。
【００２６】
図２に示すように、インターフェース軸122及びノズル軸124は横断する関係にあり、互いに交差する角度を画定する。この角度（θ）は、第２通路128、つまり真空システムへの入口に対する第１通路126、つまりエレクトロスプレーエアロゾール（液滴116）の噴霧器又は他の源の位置を画定する。角度（θ）は、エレクトロスプレーエアロゾール（液滴116）の出口オリフィス130、及び第１通路126のノズル軸124が一直線に入口112及びインターフェース軸122に向いている場合に、零度（０度）であると考える。角度（θ）は、エレクトロスプレーエアロゾール（液滴116）の出口オリフィス130、及びノズル軸124が一直線に入口116及びインターフェース軸122から離れる方向に向いている場合に、180度であると考える。角度（θ）は、出口オリフィス130と入口112が直線上で対向する場合に零度であり、出口オリフィス130と入口112が直線上で同じ側を向く場合に180度であると考える。
【００２７】
「通路」という用語は、第２通路に関して本明細書においてこの用途で使用する場合、何らかの形態の「イオンガイド」を意味する。通路は、開口部の直径に対して、オリフィスと呼ばれるように短い長さとすることができる。毛管を含み、現在使用されているか、又は今後使用される他のイオンガイドを、本発明において動作させることができる。本明細書における構成は、制限的な意味を有さず、当業者は、本明細書で特に言及されていないが、本発明の示唆及び特許請求の範囲の記載に含まれることのある潜在的な構成を理解することができるであろう。特に、本明細書に記載する電圧は、他の方法で特記しない限り、一般に接地に対して測定されている。ノズル（又はスプレーニードル）は、特に他のやり方が示されていなければ、接地に接続されていると想定される。質量分光法における当業者は、システムの基本的な機能を変更することなく、様々なその他の点に関して電圧を測定できることを理解することができるであろう。さらに、当業者は、陰イオン又は陽イオンを生成するために装置を作動させることができ、１つの装置の動作に関する開示は、他の装置の動作を説明するのに一般に十分であることを容易に理解することができるであろう。
【００２８】
次に、図面を参照すると、図２は、本発明によるエレクトロスプレーイオン化源の代表的な一実施態様を示す。補助電極140は、入口112に対向し、インターフェース軸122に沿って配置されている。出口オリフィス130は、インターフェースと横断する関係にある。出口オリフィス130とインターフェースは互いに横断するように配列されている。図示の実施態様では、電源132は、補助電極140に関連して動作し、補助電極に電位をもたらす。入口112と、補助電極140と、出口オリフィス130との間の距離は、一般に調節可能である。この実施態様では、補助電極140は平坦な電極である。補助電極140の幾何学的寸法及び電気的仕様は、以下のとおりである。
【００２９】
補助電極140は、たとえばステンレス鋼、金めっき鋼、黄銅又は他の化学的に安定した表面からなる導電性の円形状の平板である。平板の直径は、入口112とほぼ同じ寸法であり、たとえば５〜15mm、より一般的には６〜10 mmである。電極の厚みはある程度任意に決めることができる、一般に約１mmである。
【００３０】
補助電極140は、ノズル134の寸法に応じて、入口112から約４〜20 mm離して配置されている。ナノリットルスプレーの先端の場合、この距離は約４〜12mm、より一般的には５〜10 mmである。ノズル134は、補助電極140及び入口112のほぼ真ん中であり、補助電極140及び入口112とほぼ等距離にあり、好ましくは入口112にわずかに近い。たとえば、入口112と補助電極140との間の距離が７mmである場合、ノズル134と入口112の間の距離は約３mmであり、すなわちノズルと補助電極140の間の距離は４mmである。
【００３１】
補助電極140に適用される電圧は、入口112に適用される電圧とほぼ同じである。この電圧は、より高い電位、相対的に正の電圧であっても、わずかにより低い電位、わずかに負の電圧であっても良い。補助電極140に適用される電圧は、より高い電位である場合には一般に入口の電圧の50％を超えず、より低い電位である場合には入口の電圧の10％を超えない。補助電極140に適用される電圧は、入口112に適用される電圧の+50％と-10％の範囲の値となるように設定されている。たとえば、正のイオンを検出する場合、-2000Ｖの電圧が入口112に適用され、補助電極140に適用される電圧は-1000Ｖ以下、-2200Ｖ以上、-2200Ｖと-1000Ｖの間である。この規則は、負のイオンを検出する場合にも適応されるが、その場合、極性は反対となる。
【００３２】
図２に示す実施態様では、インターフェース106は、入口112に隣接して配置されている開口部109を画定する筐体108を含み、筐体108は、気体136を搬送するための内腔110を画定し、内腔110は開口部109と流体接続する。
【００３３】
図３は、本発明によるもう１つの実施態様を示し、この実施態様では、補助電極140は針状電極であり、入口112と一列に並んでいる。針状電極の直径は、入口112の先端の寸法とほぼ同じであり、たとえば２〜５mm、より一般的には３〜４mmである。針状電極の先端にテーパーを付け、先細りとすることできる。他の幾何学的寸法及び電気的仕様は、図２の実施態様に類似する。この実施態様は、出口オリフィス130を画定するノズル134と、入口オリフィス138と、入口オリフィス138から出口オリフィス130に延伸する第１通路126を含み、ノズル134はノズル軸124を画定する。エレクトロスプレー装置は、入口112と、出口142と、入口112から出口142に延伸する第２通路128を含み、インターフェース106はインターフェース軸122を画定する。インターフェース106は、入口112が出口オリフィス130に隣接し、インターフェース軸122がノズル軸124と横断する関係になるように配置され、このとき、ノズル軸124とインターフェース軸122との間に形成されている角度は約75度と約105度の間の範囲にある。インターフェース106は、インターフェース電源から電圧を受容するように動作可能である。出口オリフィス130に対して動作可能であるように配置されている補助電極140は、補助電源132から電圧を受容するように動作可能であり、さらに出口オリフィス130における電界を調節するように動作可能である。エレクトロスプレー装置は、出口オリフィス130から入口112の途上にあるイオンがたどるイオン通路を画定するように動作可能であり、補助電極140はイオン通路の外側に配置されている。
【００３４】
さらなる実施態様
補助電極140を、類似するか又はわずかに変化した電界をエレクトロスプレーにもたらすのに適する寸法で、様々な形状をもって製造することができる。各々の形状の電極は、最適なスプレーが得られるように、幾何学的寸法及び電気的仕様が最適化されている。図４に、補助電極140のもう１つの実施態様を示す。図４は、この実施態様の斜視図である。補助電極140は、入口106に面して開口し、軸方向がノズル134と平行に延伸している円筒形状の表面144を有する。図５では、補助電極140は断面が略Ｌ字形である。
【００３５】
他の実施態様では、平坦な補助電極140が、図６に示すように、ノズル134に対して垂直かつ、ノズル134に対向して配置されている。この構成は、図２の構成に類似するエレクトロスプレーを生成する。一実施態様では、補助電極140は、直径が６〜15mm、より一般的には８〜10 mmの円形状の平板であり、ノズル134から約５〜15mm、より一般的には６〜10 mm離して配置されている。補助電極140に適用される電圧は、入口112に適用される電圧の±10％以下であることが好ましい。たとえば、入口112に-2000Ｖの電圧が適用されている場合には、補助電極140に適用される電圧は、好ましくは-1800Ｖ以下又は-2200Ｖ以上、-2200Ｖから-1800Ｖの間である。補助電極140に適用される電圧は入口112に適用される電圧と非常に近い値であるため、補助電極140は、図７及び図８に示す他の実施態様のように、入口112と一体化された構成要素としてインターフェース106に電気的及び機械的に直接接続することができる。
【００３６】
実施態様によっては、補助電極とインターフェース軸の間に張られる角度が15度未満であり、その角度の頂点が入口にあるように補助電極が配置される。他の実施態様では、補助電極とノズル軸の間に張られる角度が15度未満であり、その角度の頂点が出口オリフィスあるように補助電極が配置される。
【００３７】
補助電極は、ある実施態様では円盤状電極であり、他の実施態様では、補助電極は針状電極であり、さらに他の実施態様では、補助電極は「Ｌ」字形電極である。さらに別の実施態様では、補助電極は、ノズル軸に平行な中心軸を有する凸状の円筒形状の表面を有する。
【００３８】
本発明は、液体溶質試料をイオン化分子に変換する方法をさらに提供する。この方法は、液体溶質試料を本発明による装置内に導入するステップと、インターフェースにインターフェース電圧を適用し、補助電極に補助電圧を適用するステップとを含む。適用されるインターフェース電圧及び補助電圧は、出口オリフィス及び入口にある試料を電界に曝し、それによって、試料を出口オリフィスから液滴の形態で放出するのに十分であり、電界は、液滴からイオン化分子を生成して、イオン化分子を入口の方向に押しやるのに効果的である。特定の実施態様では、さらに、この方法は、筐体に筐体電位を適用するステップを含み、筐体の電圧は、インターフェースの入口の電圧の約80％から約100％の範囲にあり、特定の実施態様では、筐体及び入口に適用される電圧は、同一の電源、たとえばインターフェース電源から供給される。
【００３９】
本発明の実施では、特記しない限り、当業界の範囲に含まれる合成有機化学、生化学、分子生物学などの従来の技術を利用することができる。こうした技術は、文献に完全に説明されている。
【００４０】
本明細書の実施例は、本明細書に開示して特許請求する方法を実施する方法、本明細書に開示して特許請求する構成を使用する方法に関する完全な開示及び説明を、当業者に提供するために記載されている。数（たとえば、量、温度など）に関しては正確を期すように努めたが、ある程度の誤差及び偏差は考慮されるべきである。特記しない限り、部分は重量により、温度は℃により示し、圧力は気圧又はほぼ気圧である。標準となる温度及び圧力は、20℃及び１気圧である。
【００４１】
本発明に関する上記の実施態様は、本発明を完全に開示するために相当詳細に記載したが、当業者には、本発明の精神及び原理から逸脱することなく、このような詳細に多くの変更を加えることができることが明白であろう。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲の記載によってのみ限定されるべきである。
【００４２】
本明細書に記載するすべての特許、特許出願及び出版物は、参照することによりその内容の全体を本明細書に取り入れるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１Ａ】従来のエレクトロスプレーイオン源を示す略図である。
【図１Ｂ】従来の直交エレクトロスプレーイオン源を示す略図である。
【図２】本発明による一実施態様を示す。
【図３】本発明による一実施態様を示す。
【図４】本発明による一実施態様を示す。
【図５】本発明による一実施態様を示す。
【図６】本発明による一実施態様を示す。
【図７】本発明による一実施態様を示す。
【図８】本発明による一実施態様を示す。
【符号の説明】
【００４４】
１０２ａ  エレクトロスプレーイオン源
１０２ｂ  直交エレクトロスプレーイオン源
１０４  スプレーニードル
１０６  イオン抽出インターフェース
１０８  筐体
１０９  開口部
１１０  内腔
１１２  入口
１１４  乾燥気体
１１６  液滴
１１８  イオン
１２２  インターフェース軸
１２４  ノズル軸
１２６  通路
１２８  通路
１３０  出口オリフィス
１３２  電源
１３４  ノズル
１３６  気体
１３８  入口オリフィス
１４０  補助電極
１４２  出口
１４４  円筒状表面
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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